高中人教版 (新课标)3 几种常见的磁场学案设计

3.3 几种常见的磁场

【学习目标】

磁通量、磁感线、通电直导线、通电线圈。

【自主学习】

1、磁感线

所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的           ，在这些          上，每一点的磁场方向都在该点的切线方向上。磁感线的基本特性：（1）磁感线的疏密表示磁场的         。（2）磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线；在磁体外部，从       指向          ；在磁体内部，由      指向     。（3）磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不真实存在，不可认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场。

2、安培定则

判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时，安培定则表述为：用           握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是            的环绕方向；判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为：让弯曲的四指所指方向跟     方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管         磁感线的方向（这里把环形电流看作是一匝的线圈）。

3、安培分子电流假说

（1）安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——        ，分子电流使每个物质微粒都成为微小的         ，它的两侧相当于两个          。

（2）磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由            产生的。

（3）磁性材料按磁化后去磁的难易可分为              材料和              材料。

4、匀强磁场

磁感应强度        、       处处相同的磁场叫匀强磁场（uniform magnetic field）。匀强磁场的磁感线是一些                       直线。

5、磁通量

（1）定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，则B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量（magnetic flux），简称磁通。

（2）定义式：                 

（3）单位：         简称        ，符号             。1Wb=1T·m2

（4）磁通量是标量

（5）磁通密度即磁感应强度    B=     1T=1

【典型例题】

例1、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成角，

如图所示。设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过

线圈的磁通量为多大？

例2、如图所示，两块软铁放在螺线管轴线上，

当螺线管通电后，两软铁将           （填“吸引”、

“排斥”或“无作用力”），A端将感应出          极。

例3、磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是（    ）

    A、分子电流消失    B、分子电流的取向变得大致相同

C、分子电流的取向变得杂乱 D、分子电流的强度减弱

【针对训练】

1、磁感线上每点的切线方向表示该点             。磁感线的             定性地表示磁场强弱。

2、磁感线              ，在磁体（螺线管）外部由        极到      极，内部由S极到     极。该点与电场线不同。磁感线           。

3、若某个区域里磁感应强度大小          、方向          ，则该区域的磁场叫做匀强磁场。它的磁感线是                    的直线。

4、对于通电直导线，右手大拇指代表           方向，四个弯曲的手指方向代表        方向。

对于环形电流和通电螺线管，右手大拇指代表          方向，四个弯曲的手指方向代表        方向。

【能力训练】

1、根据安培假设的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此判断，地球应该（    ）

    A、带负电   B、带正电   C、不带电  D、无法确定

2、关于磁通量，下列叙述正确的是（    ）

    A、在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积

B、在匀强磁场中，a线圈的面积比b线圈大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大

C、把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大，则M处的磁

感应强度一定比N处大

D、同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大

3、把一个面积为5.0×10-2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是多大？

4、如图所示，在条形磁铁外面套一圆环，当圆环从磁铁的N极向下平移到S极的过程中，穿过圆环的磁通量如何变化（    ）

    A、逐渐增加

B、逐渐减少

C、先逐渐增加，后逐渐减少

D、先逐渐减少，后逐渐增大

5、如图所示，在一个平面内有6根彼此绝缘的

通电导线，通过的电流强度大小相等，方向如图所示

中的箭头方向，I、II、III、IV四个区域是面积等大

的正方形，则垂直指向纸外的磁场区域是        ；

垂直指向纸内的磁场区域是            ；磁感应强度为零的区域是             。

6、一个单匝线圈abcd，如图所示放置在一个限制在一定范围内分布的匀强磁场中，已知磁感应强度为0.1T，现使线圈绕ab轴以=100rad/s匀速转动，求

（1）若由图示位置开始转动60°，则磁通量的变化量？

（2）若由图示位置开始转动30°时，磁通量的变化量多大？

（3）若由图示位置开始转动75°，磁通量的变化量多大？

【学后反思】___________________________________________________________________

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参考答案：

典型例题：

例1、BSsin  例2、吸引    S

例3、C

针对训练：1、磁场方向   疏密

2、闭合    N极    S极    N极    3、相等    相同    间隔相等的平行

4、电流    磁感线环绕    磁场    电流

能力训练：

1、A    2、D    3、10-3Wb   4、C

5、III  I   II   IV    6、（1）零    （2）零    （3）0.048L2Wb